中子星是僅次於黑洞和夸克星的高密度天體，很多人認為中子星可能本身就是一個大中子，其實這樣理解是不正確的，中子星是有無數中子聚合在一起組成的星球，並非只有一箇中子，但是在它的內部卻很可能藏有一個或者多個“巨大的中子”。

中子星形成於大質量恆星的超新星爆發。通常認為是原始質量相當於太陽的8~30倍的恆星，在晚年的時期發生超新星爆發之後，內部會形成中子星。這是由於這種大質量恆星的內部核聚變進行到了鐵元素的時候，由於其不再釋放能量，所以恆星本身的輻射壓消失，導致恆星星體的物質急速向內部壓縮，這種能量十分巨大，將原子的電子都壓縮進了原子核中的質子裡面，因此質子也就形成了中子，也就是說這顆恆星的中心物質已無法以普通原子的狀態存在，而是被壓縮成了中子簡併態，無數箇中子聚合在一起形成了一個緻密星球，它也就是中子星了。

中子星上的物質密度高達每立方厘米8000萬-20億噸，表層的物質密度略低一些，核心位置的物質密度要更高一些。有的天文學家認為在某些中子星的內部，由於巨大的壓力和極高的溫度，物質已無法以中子簡併態存在，而是以奇夸克的方式存在，也就是說中子狀態已經無法抗拒這裡的高溫高壓而被進一步壓縮成了其奇夸克物質。

中學物理就告訴我們中子本身就是由夸克組成的，而中子星中心的許許多多中子被擠壓成夸克狀態，這些夸克狀態的物質實際上也是一顆中子，也就是說在中子星的內部，很可能存在由奇夸克物質組成的巨型中子，中子星的體積直徑在10~30公里之間，那麼在其最核心的部位，由奇夸克組成的巨型中子或可達直徑一公里。

不過天文學家們還認為宇宙中應該還有一種由夸克物質組成的夸克星，雖然這種星體的存在尚未獲得證實，但是錢德拉x射線空間望遠鏡於2002年觀測到的RXJ1856和3C58被認為是兩顆夸克星。

夸克星是由比形成中子星的恆星質量更大一些的恆星發生超新星爆發之後形成的，其密度在中子星和黑洞之間，是超新星爆發的時候產生的壓力和溫度比形成中子星時更高一些，但又比形成黑洞的壓力和溫度略低一些，於是就形成了介乎於中子星和黑洞之間的這種星體，它本身就被認為是一顆巨型中子，也可以說它是以一個單獨中子存在的星體。

而在中子星裡，壓力是如此之大，白矮星中的簡併電子壓再也承受不起了：電子被壓縮到原子核中，同質子中和為中子，使原子變得僅由中子組成。而整個中子星就是由這樣的原子核緊挨在一起形成的。可以這樣說，中子星就是一個巨大的原子核。中子星的密度就是原子核的密度。

如果這樣的話，

元素週期表的長度……

“最關鍵的質子沒有，元素週期表可是按質子來算的”